Cette thèse se compose de trois articles autonomes, dont chacun correspond à un chapitre. Dans Chapitre 2, nous fournissons un nouvel estimateur en deux étapes qui peut être largement utilisé pour l’estimation des modèles structurels en abaissant les obstacles à l’entrée qui dissuadent actuellement les chercheurs. Contrairement à la littérature existante, cet estimateur en deux étapes repose principalement sur l’approximation de la fonction nuisance en utilisant l’approximation à la fois sur l’espace des paramètres et l’espace de données. Cette caractéristique principale conduit au fait que l’étape d’approximation soit effectuée en dehors de la boucle d’optimisation et réduit considérablement le temps d’estimation pour des modèles structurels. Dans certaines conditions de régularité et sans perte de généralité, nous prouvons que l’estimateur est cohérent et asymptotiquement normal. En outre, nous fournissons une condition suffisante qui garantit la racine carrée de l’estimation. Les expériences de Monte Carlo utilisant des modèles de Han (2015) (Chapitre 3) et Rust (1987) illustrent l’attractivité de la méthode. Le Chapitre 3 est une application directe de la méthode développée dans Chapitre 2. Nous étudions dans ce chapitre l’efficacité de la façon de noter qui a attiré de plus en plus l’attention des décideurs politiques à travers le monde. Dans la littérature existante, nous savons très peu sur comment les changements dans les notes sont capables de motiver les étudiants à étudier plus dans un cours particulier. Plus précisément, quel est le nombre optimal d’examens qui incitera un étudiant à s’efforcer d’apprendre ? Pour répondre à cette question, ce chapitre propose une approche structurelle pour analyser le mécanisme décisionnel d’un étudiant, pour quantifier les effets de l’apprentissage dynamique et pour déterminer les impacts de l’apprentissage sur les notes finaux. En supposant qu’un étudiant s’appuie sur sa capacité en fonction de ses résultats passés, ce modèle prédit qu’un examen supplémentaire, encouragera les étudiants à étudier plus fort. Pour renforcer cette prédiction, les données des étudiants de premier cycle spécialisés en économie sont adoptées dans cette étude. L’analyse empirique identifie l’existence d’effets incitatifs et quantifie les impacts de l’apprentissage sur les notes finales des agents. Il est suggéré que les 3 étudiants dans cet échantillon travaillent le plus lorsqu’ils ont deux examens à compléter plutôt que d’en avoir un ou trois. Le Chapitre 4, écrit conjointement avec Jose Raimundo Carvalho et Thierry Magnac, est une extension du chapitre 3. La plupart des études mettent l’accent sur les choix des élèves après l’admission au collège et leur interaction avec l’apprentissage. Cependant, peu de documents considèrent les décisions d’effort prises par les étudiants dans chaque cours et l’impact dynamique qu’elles ont sur l’allocation d’effort à l’avenir. C’est ce que le Chapitre 4 analyse. Nous utilisons les données d’un fichier d’étudiants de premier cycle et construisons un nouveau modèle théorique dans lequel les étudiants choisissent des cours et des efforts pour être exercés dans chaque cours. L’estimation d’un tel modèle d’éducation nous permet d’évaluer l’impact des politiques contrefactuelles d’éducation. En particulier, les politiques spécifiques que nous cherchons à évaluer sont les changements dans le processus de sélection des cours et la construction de l’examen qui sont récemment proposés dans la plupart des universités. / This thesis consists of three self-contained papers, each of which corresponds to one chapter. In Chapter 2, we provide an alternative two-step estimator that can be widely used for structural estimation by lowering the entry barriers that currently deter researchers. In contrast with the existing literature, this two-step estimator is based mainly on the approximation of the nuisance function by using approximation over both parameter and data space. This main feature leads that the approximation step is performed outside the optimization loop and sharply reduces the estimation time for structural models. Under some regularity conditions and without loss of generality, we prove that the estimator is consistent and asymptotically normal. Moreover, we provide a sufficient condition that ensures root-n consistency, and Monte Carlo experiments using models of Han (2015) (Chapter 3) and Rust (1987) illustrate the attractiveness of the method. Chapter 3 is direct application of the method developed in Chapter 2. We investigate in this chapter the efficiency of grading that has attracted increasing attention from policy-makers throughout the world. In the existing literature, we know little about how changes in grades are capable of motivating students to study harder in a particular course. Specifically, what is the optimal number of exams per course that will urge a student to exert the most effort to learn? To answer this question, this chapter proposes a structural approach to analyze a student’s decision-making mechanism, to quantify the effects of dynamic learning, and to determine the impacts of learning on the final levels of achievement. Under the assumption that a student builds on his ability based on his past outcomes, this model predicts that an extra, preferably mid-term exam will encourage students to study harder. To strengthen this prediction, data from undergraduate students majoring in Economics is adopted in this study. The empirical analysis identifies the existence of incentive effects and quantifies the impacts of learning on a student’s final grades. It is suggested that students in this sample work hardest when they have two exams to complete within a course rather than one or three exams. Chapter 4, jointly written with Jose Raimundo Carvalho and Thierry Magnac, is an extension of Chapter 3. Most studies focus on students’ choices of major after admission in college and how it interacts with learning. However, few papers consider effort decisions taken by student in each course and the dynamic impact that they have on effort allocation in the future. This is what Chapter 4 analyzes. We use data from a file of undergraduate students and construct a new theoretical model in which students choose courses and effort to be exerted in each course. The estimation of such an education model allows us to evaluate the impact of counterfactual education policies. In particular, the specific policies that we seek to evaluate are the changes in the course selection process and exam’s construction that were recently proposed by the college.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Chez les eucaryotes, la transcription de l’information génétique en ARN messager (ARNm) est un processus complexe nécessitant de multiples modifications de la molécule d’ARN précurseur. D’après le modèle actuel, l’ARN naissant est recouvert de protéines pour former une particule ribonucléoprotéique (mRNP). Ces étapes de maturation et d’assemblage du transcrit, connues sous le nom de biogénèse des mRNPs, sont physiquement et fonctionnellement couplées à la transcription. Elles assurent l’intégrité ainsi que l’export du transcrit vers le cytoplasme pour y être traduit en protéine. La production du transcrit mature est interconnectée à une étape de contrôle qualité afin d’éviter l’export de transcrits aberrants. Pour identifier de nouveaux facteurs de la biogénèse des mRNPs et comprendre le mode de signalisation des transcrits aberrants, nous avons élaboré un crible innovant. Il repose sur la perturbation de l’expression des gènes de Saccharomyces cerevisiae par le facteur bactérien Rho, capable de dissocier des protéines liées à une molécule d’ARN in vitro. L’expression de Rho chez la levure perturbe l’assemblage nucléoprotéique co-transcriptionnel et génère des transcrits aberrants qui sont dégradés par le système de surveillance nucléaire. Cette étude révèle les interactions dynamiques des facteurs avec le complexe transcriptionnel et leurs implications dans le mécanisme de reconnaissance des transcrits aberrants par la machinerie de dégradation. Notre méthodologie ouvre des perspectives intéressantes pour détecter de nouveaux facteurs de la biogénèse des mRNPs et évaluer leurs rôles dans la régulation de l’expression des gènes. / In eukaryotes, the transcription of genetic information into messenger RNA is a complex process which requires multiple modifications of precursor RNA molecule, termed mRNA processing. Current view is that the nascent RNA is sequentially coated with a large set of proteins to generate messenger ribonucleoprotein particles (mRNPs). Various mRNA processing and assembly events, known as mRNP biogenesis, are coupled physically and functionally to transcription. They confer integrity and promote export of transcript to the cytoplasm for translation. The production of mature export-competent transcripts is interconnected with a quality control step in order to avoid the export of improperly processed transcript. To identify new factors of mRNP biogenesis and understand the signalisation mode of aberrant transcripts, we have implemented an innovative screen. This screen is based on the perturbation of gene expression in Saccharomyces cerevisiae by bacterial Rho factor which is able to disrupt proteins interacting with RNA molecule in vitro. Rho expression in yeast interferes with co-transcriptional nucleoprotein assembly and generates aberrant transcripts which are degraded by the nuclear surveillance system. This study reveals dynamic interactions of protein factors with transcriptional complex and their implications in recognition of aberrant transcripts by the degradation machinery. Our methodology opens interesting prospects to detect new mRNP biogenesis factors and value their role in regulation of genes expression.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les mécanismes d’assortiment, sont des marchés dont l’objet est de réaliser une allocation économique efficace mais qui opèrent sans échange monétaire. L’efficacité d’un mécanisme peut être évaluée de manière théorique, mais il est aussi important d’évaluer sa performance avec des agents réels pour tenir compte des biais comportementaux et leur rationalité limitée. La thèse résumée dans cette note s’inscrit dans cette démarche en fournissant des résultats empiriques qui permettront d’améliorer l’utilisation des mécanismes d’appariement sur le terrain. Le premier chapitre de la thèse vise à analyser l’expérience acquise par des agents ayant participé à un mécanisme d’acceptation différée qui peut être transmise à de nouveaux participants pour améliorer l’efficacité du mécanisme. Les résultats obtenus montrent que les sujets sont plus susceptibles de révéler leur préférence réelle dans leur proposition quand ils reçoivent des conseils de leurs pairs des sessions précédentes. Le deuxième chapitre de la thèse étudie l’effet de la taille du marché sur la performance de deux mécanismes d’appariement. Les résultats montrent que l’augmentation du marché de 4 à 40 joueurs accroit le taux des participants qui révèlent leur préférence réelle dans leur proposition au mécanisme d’acceptation différée, mais que ce taux diminue dans le mécanisme de Boston. Le passage à une taille de marché de 4000 joueurs n’a pas d’effet supplémentaire significatif. Le troisième chapitre de la thèse justifie l’évolution du système d’admission des Universités en Chine. Des études montrent que le mécanisme de Boston n’élimine pas l’envie justifiée, qu’il est manipulable, et qu’il n’est pas Pareto-efficace. Le mécanisme d’allocation simple élimine l’envie justifiée, et il est non-manipulable et Pareto-efficace. Ce résultat justifie la transition récente de l’algorithme de choix séquentiel à l’algorithme de choix parallèle dans les pratiques d’admission aux Universités chinoises. / This thesis consists of three essays examining empirical factors that are important for the success of the matching mechanism in the real world. The first chapter discusses whether highly experienced people can transmit what they have learned and encourage new participants to reveal their true preferences under the Deferred Acceptance mechanism. I address this issue in a laboratory experiment to check the effect of peer experience on individual behaviors and the performance of the DA mechanism. Results show that subjects are more likely to play truthfully when learning advice from their peers in previous sessions.The second chapter studies the performance of the Boston and the DA mechanism in a laboratory under different scale of the matching markets. Results show that increasing the market size from 4 to 40 students per match increases participant truth-telling under the DA but decrease it under the Boston mechanism, leading to a decrease in efficiency but no change in the large stability advantage of the DA over the Boston mechanism. However, further increase in the scale to 4,000 students per match has no effect.The third chapter justifies the evolution of the college admissions system in China from a mechanism design perspective. Studies show that the Boston mechanism does not eliminate justified envy, is not strategy-proof and is not Pareto-efficient. The Simple Serial Dictatorship mechanism eliminates justified envy, is strategy-proof and is Pareto-efficient, thus outperforming the Boston mechanism in all three criteria. This result provides justification for the mechanism transition in recent years in China’s college admissions practices.

The major objective of our group is to understand the mechanism of DNA damage induced by secondary low-energy electrons (LEE) arising from ionizing radiation and its relationship to radiosensitization and radiotherapy. Prof. Sanche has developed a novel low-energy electron irradiation system in which a relatively large area of thin films of DNA constituents can be irradiated with mono-energetic electrons under ultra high vacuum. This permits the irradiation of target DNA and the formation of sufficient degraded material to allow for chemical analysis (HPLC, GC/MS, and LC/MS/MS) of products remaining on the target surface, so as to elucidate the mechanism of LEE-induced DNA damage. My project focuses on simple systems, in which small DNA components nucleosides (dThd), nucleotides (pT, Tp, pTp), oligonucleotides (TT and TTT) and modified oligonucleotides (T5BrUT) are exposed to low-energy electrons, and the subsequent reactions are studied by chemical analysis of the products. My studies revealed three mechanisms of LEE-induced fragmentation reactions in DNA: 1) the terminal phosphate group has a larger cross-section in LEE-induced DNA damage; 2) initial LEE capture and subsequent bond breaking within the intermediate anion depend on the sequence and electron affinity of the bases; and 3) at 10 eV, one electron might induce double events. This study provides a chemical basis for the formation of DNA strand breaks by the interaction of LEE with DNA.

L’UGT1A6 humaine appartient à la famille multigénique des UDP-glucuronosyltransférases (UGTs) qui sont responsables de la biotransformation des xénobiotiques et des substances endogènes. Cette isoforme joue un rôle important en pharmaco-toxicologie car elle est impliquée dans la métabolisation de médicaments et de substances phénoliques polycycliques. L’UGT1A6 catalyse le transfert de l’acide glucuronique, à partir du substrat donneur l’acide UDP-a-D-glucuronique, sur des phénols accepteurs hydrophobes. Le mécanisme réactionnel postulé est de type SN2 et fait appel à une base catalytique capable d’activer l’accepteur par déprotonation. Il s’ensuit une attaque nucléophile sur le carbone 1 de l’acide glucuronique et conduit à la formation d’un ß-D-glucuronide hydrosoluble avec inversion de configuration et libération d’UDP facilitée par la présence d’un cation magnésium. Le but de notre travail est d’identifier les acides aminés qui sont impliqués dans la catalyse enzymatique et dans la reconnaissance des substrats. Nous avons cherché dans un premier temps la base catalytique. Le rôle des 15 acides aminés aspartique / glutamique hautement conservés de toute la séquence codante de l’UGT1A6 humaine a été évalué par mutagenèse dirigée systématique, modification chimique et modélisation par homologie avec les glycosyltransférases dont la structure 3-D est résolue. Nous avons montré que, sauf pour les résidus aspartique Asp150 et Asp488, la substitution des résidus carboxyliques par alanine a conduit à des mutants actifs mais présentant une diminution de l’activité enzymatique et une baisse d’affinité pour le substrat accepteur et / ou le substrat donneur. En outre, la comparaison de séquences des UGTs et l’homologie avec les glycosyltransférases suggèrent que l’Asp150 joue un rôle de base catalytique. Dans un second temps, nous avons identifié l’acide aminé (His38) de l’UGT1A6 comme résidu pivot dans la reconnaissance des substrats accepteurs. L’étude a tiré profit de l’existence de 2 isoformes présentant 93% d’homologie et des spécificités de substrats très différentes : l’UGT1A4 qui métabolise que des amines et l’UGT1A3 qui métabolise les phénols, acides carboxyliques mais pas les amines. La comparaison de séquences de la famille UGT1A fait apparaître un résidu histidine très conservé dans toute les isoformes, sauf dans l’UGT1A4 ou il est remplacé par une proline. La substitution de Pro40 de l’UGT1A4 par His élargit l’activité enzymatique aux composés phénoliques et carboxyliques (spécificité de type UGT1A3). Inversement, lorsque le résidu His40 de l’UGT1A3 est remplacé par la proline, cette isoforme conjugue les amines et pas les phénols et acides carboxyliques, comme l’UGT1A4. Cette étude constitue une avancée importante sur la compréhension des mécanismes moléculaires de la glucuronoconjugaison des xénobiotiques et des médicaments. Enfin, dans une dernière partie nous avons entrepris une étude visant à établir la panoplie des UGTs présentes dans les cellules chondrocytaires articulaires chez l’homme qui sont la cible de médicaments de type anti-inflammatoires non stéroïdiens carboxyliques et d’estrogènes connus pour affecter l’homéostasie du cartilage. Les résultats montrent que plusieurs isoformes sont présentes à l’état de transcrits, à des niveaux très faibles, ne permettant pas pour l’instant de les caractériser par immunodosage ou par mesure de l’activité enzymatique. / The human UDP-glucuronosyltransferase UGT1A6 is the primary phenol-metabolizing UGT isoform. It catalyzes the nucleophilic attack of phenolic xenobiotics on UDP-glucuronic acid, leading to the formation of water-soluble glucuronides. The catalytic mechanism proposed for this reaction is an acid-base mechanism that involves an aspartic/glutamic acid and/or histidine residue. Here, we investigated the role of fifteen highly conserved aspartic/glutamic acid residues over the entire sequence of human UGT1A6 by site-directed mutagenesis. We showed that, except for aspartic residues D150 and D488, the substitution of carboxylic residues by alanine led to active mutants but with decreased enzyme activity and lower affinity for acceptor and/or donor substrate. Further analysis including mutation of the corresponding residue in other UGT1A isoforms suggests that D150 play a major catalytic role. In this report, we also identified a single active site residue important for glucuronidation of phenols and carboxylic acid substrates by UGT1A enzyme family. Replacing P40 of UGT1A4 by histidine expanded the glucuronidation activity of the enzyme to phenolic and carboxylic compounds, therefore leading to UGT1A3-type isoform in terms of substrate specificity. Conversely, when H40 residue of UGT1A3 was replaced with proline, the substrate specificity shifted toward that of UGT1A4 with loss of glucuronidation of phenolic substrates. Furthermore, mutation of H39 residue of UGT1A1 (H40 in UGT1A4) to proline led to loss of glucuronidation of phenols but not of estrogens. This study provides a step forward to better understand the glucuronidation mechanism and substrates recognition, which is invaluable for a better prediction of drug metabolism and toxicity in human. In the last part of the work, we determined the UGT isoforms that are expressed in human articular chondrocytes, and which are involved in the glucuronidation of nonsteroidal anti-inflammatory drugs and estrogens known to affect cartilage homeostasy. The results showed that several isoforms were indeed expressed as a transcript, but at a very low level, making the characterisation of the enzyme via their activity or immunodosage unsuccessful.

Cette thèse porte sur le devenir atmosphérique des Composés Organiques Volatils (COV) oxygénés, utilisés comme solvants, ou additifs aux carburants. Dans ce travail, les premières études cinétiques de réaction avec le radical OH de sept esters ont été effectuées, dans un domaine de température 243-373 K, à l’aide de la technique de Photolyse Laser Pulsée couplée à la Fluorescence Induite par Laser (PLP-FIL). Les constantes de vitesse de réaction des esters étudiés avec le radical OH et l’atome Cl ont également été déterminées par une méthode relative à température ambiante et pression atmosphérique. Pour ces esters, excepté le formate d' isopropyle, le présent travail constitue la première étude de leurs réactions avec l’atome Cl. En utilisant cette même méthode, les réactivités de deux alcools isomères vis à vis de l’atome Cl, en fonction de la température, ont aussi été déterminées. Des mesures de composés carbonylés en air ambiant ont été effectuées à Shanghai et à Pékin en octobre 2009. Les concentrations observées les plus importantes ont été celles de l'acétone, le formaldehyde et l'acétaldehyde. / In this work, kinetic studies for the gas-phase reactions of OH radical with seven saturated esters were firstly carried out, over the temperature range of 243 – 373 K, by using the Pulsed Laser Photolysis- Laser Induced Fluorescence (PLP-LIF) technique. Using the smog chamber technique, the rate coefficients for reactions of the above esters with OH and Cl were also measured at room temperature and one atmosphere. This work provides the first kinetic study for Cl atom reactions with the studied esters except for isopropyl formate. In addition, the temperature dependence of the rate coefficients for Cl reactions with two isomeric alcohols was firstly determined. Atmospheric levels of ambient carbonyl compounds as well as their diurnal variations were investigated during the period of October 2009 in Shanghai and Beijing. The most abundant carbonyls were acetone, followed by formaldehyde and acetaldehyde.

L’objectif de ce travail de thèse est de mettre en évidence et de comprendre le mécanisme de synergie observé au niveau des propriétés retard au feu de polyuréthanes (PUs) intumescents par l’ajout de nanoparticules (NPs). En effet, l’addition de polyphospha te d’ammonium (APP) dans une matrice PU conduit à une amélioration de ses propriétés retard au feu. La substitution d’une petite quantité d’APP par des NPs (MgO, SiO2, octamethyl polyhedral oligomeric silsesquioxanes (OMPOSS) et or) conduit de plus à un phénomène de synergie. Il a été montré que la nature et la quantité de NPs jouent un rôle important sur les propriétés retard au feu et sur le mécanisme de protection. L’étude de la stabilité thermique des différents systèmes a premièrement mis en évidence une stabilisation entre l’APP et les NPs à l’exception de l’OMPOSS. Il a donc été proposé que la synergie intervienne en phase condensée où diverses réactions chimiques, caractérisées par RMN du solide, ont lieu lors de la dégradation des matériaux entrainant la formation d’une barrière protectrice intumescente. Les propriétés de cette barrière, telles que sa conductivité thermique, son expansion et sa morphologie, ont été étudiés dans un second temps à l’aide de techniques spécifiques développées dans le cadre de cette étude (en particulier la tomographie). Ces propriétés ont été reliées à la meilleure protection observée pour le système contenant l’APP et les NPs. La résistance mécanique de barrières intumescentes développées dans différentes conditions a finalement été étudiée mais n’intervient pas dans le mécanisme de synergie. / The purpose of this Ph.D work is to present and to understand the synergy observed in the fire performances of intumescent polyurethane (PU) formulations by the addition of nanoparticles (NP). Indeed, it was shown that the addition of ammonium polyphosphate (APP) in PU leads to interesting fire properties that can be enhanced substituting a small amount of APP by NPs (MgO, SiO2, octamethyl polyhedral oligomeric silsesquioxanes (OMPOSS) and gold). The nature and content of the NPs play an important role on the fire retardant properties and mechanisms. First, a thermal stabilization was observed between APP and the different NPs except OMPOSS. The synergy mechanism was thus attributed to a condensed phase action where a range of chemical species, characterized by solid state NMR, are created upon heating the material in different conditions. The char properties, such as thermal conductivity, expansion and morphology, were then characterized using novel techniques (in particular tomography). It was shown that they are linked with the thermal barrier effect of the residual material explaining the good fire properties obtained when combining APP and NPs. The mechanical strength of chars developed in different conditions was also investigated but do not play a significant role on the synergy mechanism.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.